Innovative textile Adsorbersysteme für die Wasseraufbereitung von morgen
PFAS und BPA – Eine wachsende Herausforderung für die Trinkwasser-Versorgung
PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) und Bisphenol A (BPA) zählen zu den langlebigsten Spurenstoffen unserer Zeit. Sie sind weltweit in Gewässern nachweisbar, können sich in Umwelt und Organismen anreichern und stehen im Verdacht, gesundheitliche Risiken zu verursachen. Gleichzeitig verschärfen neue gesetzliche Vorgaben die Anforderungen an die Trinkwasseraufbereitung und den Schutz von Wasserressourcen. Für Wasserversorger und Betreiber von Aufbereitungsanlagen entsteht dadurch ein wachsender Handlungsbedarf. Bestehende Verfahren zur Entfernung von Spurenstoffen sind häufig mit hohem Energie- und Materialeinsatz verbunden. Insbesondere bei Aktivkohlesystemen führen regelmäßige Filterwechsel und steigende Betriebskosten zu wirtschaftlichen Herausforderungen.
Das Projekt AquaSan entwickelt die nächste Generation der Spurenstoffentfernung
Im Forschungsprojekt AquaSan wird ein innovatives textiles Adsorbersystem entwickelt, das PFAS, BPA und weitere Spurenstoffe effizient aus dem Wasserkreislauf entfernen kann.
Die Technologie kombiniert funktionalisierte textile Strukturen mit hochwirksamen Adsorptionsmaterialien und schließt damit die Lücke zwischen großtechnischen Aufbereitungsanlagen und flexiblen, dezentralen Reinigungssystemen.
PFAS – die Ewigkeitschemikalien
PFAS steht für per und poly-florierte Alkyl-Substanzen. Dabei handelt es sich um synthetisch hergestellte Spurenstoffe, die in der natürlichen Umwelt nicht vorkommen und dort nur äußerst schwer oder gar nicht abgebaut werden.
Per- und polyflorierte Alkylsubstanzen sind Kohlenstoffketten unterschiedlicher Längen, deren Wasserstoffatome vollständig (perfluoriert) oder teilweise (polyfluoriert) durch Fluoratome ersetzt wurden.
So entstehen äußerst stabile chemische Verbindungen, die aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften in zahlreichen Industrie- und Konsumgütern eingesetzt werden.
Vorteile gegenüber herkömmlichen Systemen
große aktive Adsorptionsoberfläche für eine effiziente Schadstoffaufnahme
geringer Druckverlust und energieeffiziente Wasserführung
modulare und flexibel skalierbare Bauweise
regenerierbare und wiederverwendbare Materialien
Anpassung an unterschiedliche Anlagengrößen und Einsatzszenarien
reduzierte Betriebs- und Materialkosten im Vergleich zu konventionellen Lösungen
Bisphenol A (BPA)
Bisphenol A ist eine Industriechemikalie, die seit vielen Jahren zur Herstellung bestimmter Kunststoffe und Beschichtungen verwendet wird. Sie kann aus Verpackungen, Behältern oder anderen Produkten in die Umwelt gelangen und ist heute in vielen Gewässern nachweisbar.
BPA wird als hormonell wirksamer Stoff eingestuft, da es natürliche Hormone im Körper beeinflussen kann. Wissenschaftliche Studien weisen auf mögliche Auswirkungen auf Gesundheit und Entwicklung hin. Deshalb wird der Einsatz von BPA in vielen Bereichen zunehmend eingeschränkt und überwacht.
Warum neue Technologien zur Wassersanierung so wichtig sind
Gesetzliche Vorgaben
Neue Grenzwerte für PFAS im Trinkwasser erhöhen die Anforderungen an Wasserversorger und Betreiber von Kläranlagen. Viele bestehende Aufbereitungstechnologien stoßen dabei an ihre Grenzen.
PFAS und BPA gelten aufgrund ihrer Toxizität und Bioakkumulation gesundheitlich bedenklich. Wissenschaftliche Untersuchungen weisen auf mögliche Störungen des Hormonsystems, des Immunsystems und des Stoffwechsels hin.
PFAS und BPA sind in vielen industriellen und konsumnahen Produkten enthalten und gelangen über Abwässer, Deponien und atmosphärische Deposition in die Umwelt. Die Belastung des Grundwassers und der Oberflächengewässer stellt ein erhebliches Umweltproblem dar.
Herkömmliche Kläranlagen sind für die Entfernung von PFAS und BPA nur bedingt geeignet. Die Stoffe können nur teilweise durch Aktivkohlefilter oder biologische Reinigungsstufen zurückgehalten werden. Besonders problematisch sind Abbauprodukte wie Trifluoracetat (TFA), die von herkömmlichen Filtern nicht erfasst werden und ins Grundwasser gelangen. Moderne Technologien wie Umkehrosmose, Elektro-Adsorption oder spezielle Ionenaustauscherharze zeigen bessere Ergebnisse, sind jedoch oft kostenintensiv und energieaufwendig. Die Entwicklung neuer, effizienterer und nachhaltigerer Filtermaterialien und Reaktorsysteme ist daher dringend notwendig, um die Wasserqualität langfristig zu sichern.